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Il ne fait aucun doute que l’énergie solaire fera partie de l’avenir énergétique de notre planète. Dans ce domaine, les cellules solaires sont essentielles pour pouvoir profiter de l’énergie solaire. La question est maintenant de savoir comment fonctionnent les cellules solaires.
Les cellules solaires : qu’est-ce que c’est ?
Une cellule solaire, ou cellule photovoltaïque, est un appareil électronique qui convertit l’énergie lumineuse directement en énergie électrique grâce à l’effet photovoltaïque. Les cellules photovoltaïques sont notamment constituées de semi-conducteurs tels que le silicium, qui est d’ailleurs l’élément le plus couramment utilisé pour les cellules solaires. Lorsque la lumière frappe la cellule, une partie de celle-ci est absorbée dans le matériau semi-conducteur, puis l’énergie transférée libère les électrons, leur permettant de circuler librement.
Outre les semi-conducteurs, les cellules photovoltaïques sont également dotées de champs électriques qui forcent les électrons libérés par l’absorption de la lumière à circuler dans une certaine direction. Ce flux d’électrons est un courant électrique et lorsque des contacts métalliques sont placés en haut et en bas de la cellule solaire, cela permet de prélever le courant électrique pour une utilisation externe. Cela signifie que contrairement aux batteries ou aux piles à combustible, les cellules solaires n’utilisent ni réaction chimique, ni carburant pour produire de l’énergie électrique.
Comment sont actuellement utilisées les cellules solaires ?
L’usage des cellules solaires est plus courant qu’on le pense, et on peut en trouver sur de nombreux autres appareils, comme des calculatrices, des jouets pour enfants, des torches et des satellites. Elles peuvent notamment être utilisées en groupe, et les plus petits modules de cellules photovoltaïques sont appelés panneaux de cellules solaires ou, plus communément, panneaux solaires. L’usage des panneaux solaires est très varié. Ils sont communément placés sur les toits pour un usage domestique.
Elles peuvent également être utilisées pour fournir de l’électricité à des endroits où les autres sources d’énergie ne sont pas disponibles ou sont trop coûteuses à installer. Elles sont de plus en plus utilisées dans les fermes solaires dans une optique commerciale. Et les cellules solaires constituent l’une des principales sources d’énergie dans l’espace – pour les satellites et les stations spatiales – en raison du manque de pièces mobiles ou de combustibles. Bref, l’utilisation des cellules solaires est de plus en plus courante, et le sera plus encore à l’avenir.
En effet, l’énergie solaire est une source d’énergie qui répond à certaines des plus grandes préoccupations de notre époque : produire suffisamment d’énergie avec des moyens et des processus respectueux de l’environnement. Si l’utilisation des cellules photovoltaïques répond effectivement à ces attentes, ce système n’est pas encore parfait et des défis doivent encore être relevés pour élargir leur utilisation. Le stockage de l’énergie récoltée figure parmi ces défis, et ils ont été relevés avec succès dans diverses expérimentations. Des applications à plus grande échelle sont maintenant attendues.